China desarrolla una batería nuclear de carbono-14 que puede generar electricidad durante miles de años

Una nueva batería nuclear desarrollada en China busca resolver uno de los principales problemas de los dispositivos que deben funcionar durante largos periodos: la necesidad de cambiar o recargar constantemente sus fuentes de energía.

El modelo, basado en la desintegración radiactiva del carbono-14, tiene un volumen de apenas 16.8 centímetros cúbicos y alcanza una potencia de salida de 1.13 microvatios.

La información fue difundida por la Universidad Normal del Noroeste, en colaboración con empresas tecnológicas chinas, como parte de la presentación de la serie de baterías nucleares “Qianjiyuan”.

De acuerdo con los datos oficiales del proyecto, el nuevo modelo utiliza solo el 22% de la cantidad de carbono-14 empleada por su predecesor, mientras que su densidad de potencia por volumen aumentó 15.5 veces.

El avance abre la posibilidad de contar con fuentes de energía capaces de operar durante periodos mucho más largos que las baterías electroquímicas convencionales.

Sin embargo, también tiene una limitación central: su producción eléctrica todavía es demasiado baja para alimentar dispositivos de alto consumo, como teléfonos celulares, computadoras o vehículos eléctricos.

¿Por qué esta batería podría durar miles de años?

El principio de funcionamiento se basa en la desintegración radiactiva del carbono-14. Este isótopo libera energía de manera gradual durante miles de años y tiene una vida media de aproximadamente 5,730 años.

En términos sencillos, la batería aprovecha esa liberación constante de energía para generar electricidad. Por ello, el equipo de desarrollo señala que su vida útil teórica puede medirse en miles de años.

Esto no significa que todos los componentes de la batería puedan mantenerse intactos durante ese periodo. La duración real del dispositivo también depende de materiales, encapsulados, componentes electrónicos y otros elementos que pueden degradarse antes.

¿Qué mejoró China en su nuevo diseño?

El modelo presentado, denominado “Qianjiyuan Tianshu”, tiene un volumen de 16.8 cm³ y utiliza una fuente de carbono-14 de 129 milicurios.

Según los datos publicados por la Universidad Normal del Noroeste, la batería alcanza:

• 1.13 microvatios de potencia de salida.
• 0.713 microamperios de corriente de cortocircuito.
• 2.06 voltios de voltaje en circuito abierto.
• Un volumen efectivo equivalente al 17% del modelo anterior.
• Una densidad de potencia volumétrica 15.5 veces mayor.
• Un uso de carbono-14 equivalente a solo 22% del utilizado por su predecesora.

El proyecto también incorporó avances en la adaptación de la fuente radiactiva, la conversión mediante carburo de silicio, el encapsulado tridimensional, la gestión inteligente de energía y el desarrollo de sensores inalámbricos autoalimentados.

¿Qué tan poca energía produce una batería de 1.13 microvatios?

La cifra es importante para entender el alcance real de la tecnología.

Una potencia de 1.13 microvatios es suficiente para alimentar dispositivos que requieren cantidades mínimas de energía, especialmente cuando necesitan operar durante largos periodos sin mantenimiento.

Pero no es suficiente para alimentar directamente un teléfono celular o un automóvil eléctrico. Estos dispositivos necesitan una cantidad de energía muchas veces mayor.

Por esa razón, la tecnología está orientada a aplicaciones en las que la prioridad no es producir mucha electricidad, sino mantener una fuente constante durante el mayor tiempo posible.

¿Para qué podría utilizarse?

Entre las aplicaciones potenciales se encuentran:

• Sensores ambientales instalados en lugares de difícil acceso.
• Instrumentos científicos.
• Equipos para regiones polares o ambientes extremos.
• Dispositivos espaciales de bajo consumo.
• Sistemas de monitoreo que deben operar sin mantenimiento frecuente.
• Algunas aplicaciones médicas, dependiendo de las condiciones de seguridad y regulación.

La universidad también informó que el dispositivo puede operar en un rango de temperatura de entre -100 y 200 grados Celsius, una característica que podría ampliar sus posibles usos en ambientes extremos.

¿La batería puede utilizarse en teléfonos celulares o autos eléctricos?

Por ahora, no.

La potencia de salida de este modelo es demasiado baja para cubrir las necesidades de un teléfono inteligente, una computadora o un vehículo eléctrico.

La principal ventaja de la batería no está en su capacidad para entregar grandes cantidades de energía, sino en su posibilidad de producir una pequeña cantidad de electricidad de forma continua durante un periodo muy prolongado.

En otras palabras, no busca reemplazar las baterías de los dispositivos de uso diario, sino ofrecer una alternativa para equipos que deben funcionar durante años o décadas en lugares donde cambiar una batería resulta difícil o costoso.